高中化學無機反應方程式書寫突破技巧

摘 要：方程式的書寫能力既體現了學生化學學科素養，也是目前高考考查的一個重要方面，而學生在整個中學學習過程中，對方程式的記憶、理解、掌握難度較大，尤其是在信息條件下的反應方程式書寫過程中困難較大，本文從教學實際出發，結合學生的典型問題加以解剖，期望能給學生一些提升。

關鍵詞：氧化還原反應；離子反應方程式；守恒；信息

化學是一門以實驗為基礎的學科，人們對物質的認識，尤其是對其性質了解和辨析，可以在實驗室中用實驗手段去驗證和掌握，而檢查高中學生對化學物質的性質、制備等方面的掌握程度，從實際實驗操作等角度去檢驗比較困難。導致絕大多數情況下只有通過筆試以物質之間的反應、現象對應的本質分析等角度去考查，因此高考化學卷中對方程式的考查占比非常大，如：2017年全國（Ⅰ）卷中無機方程式的考查就有5處共12分，而且涉及反應過程中的一些其他物質的判斷方面還有不少，因此提高學生對方程式的書寫能力，既是化學教學課程標準的要求，又是培養學生化學素養的有效手段。下面從三個方面介紹無機化學方程式書寫的一些技巧，供老師和學生在備考過程中參考。

一、 常規氧化還原反應型離子反應方程式的書寫

學生在氧化還原型離子方程式的書寫中遇到的困難主要是：（1）沒有詳細信息說明的情況下，原料對應的產物分析困難，方程式書寫耗時多且易錯；（2）信息的使用尤其是對環境條件在離子方程式中的影響重視不夠；（3）配平耗時較多，配平技巧不熟練。

如酸性高錳酸鉀溶液滴入草酸鉀溶液中，常見的錯誤有將還原產物寫成二氧化錳，或寫生成氫氧根離子等。要解決這類常見錯誤，一方面在教學中首先要滲透常見元素在反應中價態變化規律，如溶液中高價氯元素在氧化還原反應中沒有特殊說明的情況下，氯元素的還原價態一般是負一價，高錳酸根離子在溶液中還原價態一般是正二價等等。另一方面要強調溶液環境在電荷配平中起到的核心作用，在配平化合價升降后，電荷守恒需要利用溶液的酸堿性來進行配平，最后再根據質量守恒配平其他不帶電的粒子。一般條件下氧化還原型離子反應方程式書寫規律如下：

1. 寫出只有化合價升降的反應物粒子和生成物粒子，按照價態升降守恒配平；

2. 根據環境（酸堿性）特點配平電荷；

3. 根據質量守恒配平不帶電粒子；

4. 檢查（重點檢查生成的產物之間是否可以進一步反應，有無新難溶物生成等）。

具體實例如：

寫出堿性條件下Cl2和Na2S2O3反應的離子方程式：

分析：①找出發生氧化還原反應的粒子：Cl2和S2O2-3；

②合理地預測產物：Cl2+S2O2-3—Cl-+SO2-4；

③配電子：由于Cl2→2Cl-是得到2e-；S2O2-3→2SO2-4是失去8e-。

第一步：寫出參與化合價變化的對象并配平：4Cl2+S2O2-3—8Cl-+2SO2-4；

第二步：因為本題明確地說明是在堿性條件下，顯然左邊原來全部離子所帶電荷總和只有2個負電荷，而右邊全部離子所帶電荷總和有12個負電荷，根據環境推斷應該是陰離子加在反應物的一邊，并且得加10個OH-，即4Cl2+

S2O2-3+10OH-—8Cl-+2SO2-4；

第三步：反應是遵循質量守恒定律的，因此反應前后，相應原子個數要相等，顯然生成物的一邊要加5個H2O，即4Cl2+S2O2-3+10OH-8Cl-+2SO2-4+5H2O；

第四步：檢查：由于溶液中不存在生成微溶性或難溶性物質的可能，該拆的也已經拆了，也不存在后續反應情況，所以最終的結果就是：4Cl2+S2O2-3+10OH-8Cl-+2SO2-4+5H2O。

特別注意的是，環境條件只能是要求不能有反常的離子生成，而不是要求環境離子一定會參加反應，如二氧化硫通入酸性高錳酸鉀溶液，溶液顏色退去，其離子反應方程式為：

2MnO-4+5SO2+2H2O2Mn2++5SO2-4+4H+，部分學生如果先將氫離子寫在反應物一邊，則該反應方程式就會無法配平；即使配平也不符合環境條件要求。

二、 電化學中化學方程式的書寫

近幾年電化學也是考查的一個熱點。如一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時AlCl-4和Al2Cl-7兩種離子在Al電極上相互轉化，其他離子不參與電極反應，寫出其放電時負極Al的電極反應式，本題在近幾年的高考中出現兩次，是極少有的現象，對學生化學素養的要求極高。該反應最典型的錯誤是學生沒有分析出反應物與生成物，導致考試過程中困惑度大，耗時多，得分極不理想。如果能從“負極”這一重點信息分析，能準確地掌握到鋁單質失去電子，導致其與AlCl-4、Al2Cl-7中的一個離子結合，而結合的結果是離子團中鋁離子的原子百分含量增加，則推斷出AlCl-4為反應物，Al2Cl-7為生成物，再根據電荷守恒和質量（原子）守恒，這樣反應方程式就非常簡單了：答案為：Al-3e-+7AlCl-44Al2Cl-7。類似的電化學方程式書寫注意電極名稱、分析其反應類型，根據環境特點就能準確書寫。

三、 特定信息條件下氧化還原反應型的化學方程式的書寫

物質之間的反應大多數情況下因環境不同而不同，因此準確理解信息，合理根據信息分析反饋的實質才能寫出正確的化學方程式，特別是要注意隱含的一些守恒關系，否則方程式的書寫及其困難。如：硫酸亞鐵在隔絕空氣的條件下加熱分解得到紅色固體，寫出其對應的反應方程式，常見的錯誤分別是只寫三氧化二鐵和三氧化硫或只寫三氧化二鐵和二氧化硫等等。

其實利用化合價升降守恒和質量守恒關系很容易得到正確的反應方程式的：由于產生了三氧化二鐵，鐵升高了價態，則只能是硫降低價態，每生成1摩爾三氧化二鐵，化合價升高2價，一定有1摩爾二氧化硫生成，而反應物中鐵原子與硫原子個數比為1∶1，則還有一半硫原子的化合價沒有變化，因此正確的化學反應方程式為：2FeSO4△Fe2O3+SO2↑+SO3↑。其實平常加強同類型題的訓練也能很好地達到目的，如草酸亞鐵隔絕空氣受熱分解生成紅色固體的化學方程式等等。

綜上所述，雖然方程式的書寫考查形式很多，但萬變不離其宗。由于方程式的書寫極大地體現了一個學生化學素養，因此在課堂教學、課后作業、第二課堂、課外閱讀、教學測試等環節中不斷強化與提升方程式的書寫能力是必要的過程，而且通過方程式書寫素養的培養反過來也增強對物質性質的理解與認識。通過本文的論述，期待能提升學生對方程式書寫的基本技能，增強學生對方程式書寫的信心，對學生化學素養的培養起到良好的作用。

作者簡介：李仁，廣東省佛山市，廣東省佛山市南海石門中學。